Границы атмосферы впервые были исследованы астрономом Игорем Балюкиным и его коллегами на основе переосмысления данных, полученных космическим аппаратом SOHO в конце 90-х годов. Ученые установили, что на лунной орбите концентрация водорода составляет всего около 0,2 атома на кубический сантиметр, тогда как на высоте 60 тысяч километров она достигает 70 атомов.
Земная атмосфера простирается на 630 000 километров, почти в два раза дальше, чем орбита Луны
Граница между земной атмосферой и космосом условна. Общепринятая линия Кармана находится на высоте 100 километров, но газовый след нашей планеты уходит значительно дальше. Водородный ореол, окружающий Землю и называемый геокороной, простирается в космическое пространство почти на 630 тысяч километров. Это почти в два раза дальше, чем среднее расстояние от Земли до Луны. Спутник нашей планеты фактически находится внутри земной атмосферы, хотя плотность газа там невероятно мала и сопоставима с глубоким вакуумом.
Художественное изображение космического аппарата SOHO. ESA/NASA
Первое фото земной короны. Первую в истории фотографию геокороны в ультрафиолетовом свете сделали астронавты миссии «Аполлон-16» Джон Янг и Чарльз Дьюк еще в апреле 1972 года. Для этого они установили на поверхности Луны позолоченную камеру, сконструированную ученым Джорджем Каррузерсом. Выполняя съемку Земли с лунной поверхности, астронавты даже не подозревали, что сами находятся внутри земной атмосфера.
Причина столь широкого распространения водорода кроется в его легкости: молекулы воды и метана распадаются в нижних слоях атмосфере, освобожденный водород поднимается вверх и постепенно рассеивается, формируя светящуюся в ультрафиолете корону.
Иллюстрация ESA, демонстрирующая границы геокороны Земли, лунную орбиту и геометрию наблюдения аппарата SOHO с точки L1. Иллюстрация не соответствует масштабу.
Практические следствия таких далеких границ
Существование геокороны на таком удалении от Земли практически не влияет на полеты космических кораблей или здоровье астронавтов, так как создаваемое ею давление стремится к нулю. Но этот фактор играет важную роль в работе астрономических приборов. Фоновое ультрафиолетовое излучение водорода создает помехи при наблюдениях за далекими звездами и галактиками с поверхности Луны или с ее орбиты, поэтому телескопам приходится учитывать это свечение и вычитать его из данных.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Carruthers Geocorona Observatory. NASA
Исследование распределения геокороны помогает ученым понять, как именно Земля теряет воду и как космическая погода воздействует на верхние слои атмосферы. Подобные водородные оболочки могут стать маркерами поиска воды и пригодных для жизни условий на других планетах. Для глубокого изучения геокороны в конце 2025 года NASA запустило специализированную обсерваторию имени Каррузерса (Carruthers Geocorona Observatory), которая наблюдает за изменениями земной геокороны из точки Лагранжа L1, находящейся на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли за пределами геокороны.
Загружаем